ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG
DENGAN SISTEM HIDROLIS
PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG PERPUSTAKAAN
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas
Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Oleh :
ANDRI SAPORA GINTING
09 0424 009
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan nikmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “ANALISIS DAYA
DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG DENGAN SISTEM HIDROLIS
PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG PERPUSTAKAAN
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN” ini disusun guna melengkapi syarat untuk
menyelesaikan jenjang pendidikan Program Strata Satu (S-1) di Universitas
Sumatera Utara.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan
dan saran dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada orangtua tercinta,
yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan
dukungan baik moral, material, maupun doa, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT, selaku dosen pembimbing utama yang telah
membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini;
3. Bapak, Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, sebagai pembanding dan penguji.
4. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT, sebagai pembanding dan penguji.
6. Bapak Prof. Dr. Ing.- Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
7. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc, selaku Koordinator Program
Pendidikan Ekstension;
8. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan
Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga
akhir perkuliahan;
9. Pimpinan dan seluruh Staff PT. Bina Karya, sebagai Konsultan proyek yang
telah memberi bimbingan kepada penulis;
10. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan
teman-teman yang memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya,
oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi
ABSTRAK
Pondasi tiang merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang umum digunakan, yang berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam di dalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing–masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda–beda.
Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil sondir, standar penetrasi test (SPT), pile driving analizer (PDA) dan bacaan manometer pada alat hydroulic jack system, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan yang terjadi pada tiang tunggal.
Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan DeAlencar, serta metode Mayerhoff. Dimana dari data sondir Aoki dan De Alencar Qu = 182,017 ton, dari
data sondir Mayerhoff Qu = 274,258 ton, dari data SPT Qu = 190,74 ton dan dari
data bacaan alat hydraulic jack Qu = 203,152 ton serta dari data PDA titik P127
Qu = 143,7 ton, titik P184 Qu = 155 ton dan titik P289 Qu = 122 ton. Dari hasil
perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data manometer pada alat hydroulic jack karena lebih aktual.
DAFTAR ISI
1.4. Pembatasan Masalah ... 3
1.5. Metode Pengumpulan Data ... 4
1.6. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum ... 6
2.2. Penyelidikan Tanah (Soil Investigation) ... 6
2.2.1. Sondering test/cone penetration test (CPT) ... 7
2.2.2. Standard penetration test (SPT) ... 11
2.3.Pondasi Tiang ... 12
2.5. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang ... 14
2.5.1. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya ... 14
2.5.2. Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya ... 20
2.6. Peralatan Pemancangan (Driving Equipment) ... 22
2.7. Hirdrolik Sistem ... 23
2.8. Kapasitas Daya Dukung ... 27
2.8.1. Kapasitas daya dukung tiang dari data sondir ... 27
2.8.2. Kapasitas daya dukung tiang dari data SPT... 31
2.8.3. Berdasarkan bacaan manometer alat hydraulic jack... 35
2.8.4. Berdasarkan data Pile Driving Analizer (PDA)...36
2.9. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group) ... 41
2.9.1. Jarak antar tiang dalam kelompok ... 43
2.9.2. Perhitungan pembagian tekanan pada tiang pancang kelompok ... 44
2.9.2.1. Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris... 44
2.9.2.2. Kelompok tiang yang menerima beban normal eksentris... 45
2.9.2.3. Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris dan momen yang bekerja pada dua arah....46
2.10.Tiang Mendukung Beban Lateral ... 47
2.10.1 Metode Broms (Tiang dalam Tanah Granuler) ... 48
2.12. Faktor Keamanan ... 60
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Data Umum ... 62
3.2. Data Teknis Tiang Pancang ... 62
3.3. Metode Pengumpulan Data ... 63
3.4. Metode Analisis ... 64
3.5. Lokasi Titik Sondir dan Bore Hole ... 66
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data Sondir ... 67
4.1.1. Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari data sondir metode Aoki dan De Alencar ... 67
4.1.2. Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari data sondir dengan metode Mayerhof ... 70
4.2. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data SPT ... 71
4.3. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Berdasarkan Bacaan Manometer dari alat hydraulic jack ... 74
4.4. Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari PDA Test ..76
4.5. Analisa Gaya yang Bekerja pada Tiang ... 82
4.6. Gaya Lateral Ijin ... 84
4.7. Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasarkan Effisiensi ... 87
4.7.1. Metode Converse-Labarre ... 87
4.7.2. Metode Los Angeles Group ... 89
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan ... 94
5.2.Saran ... 96
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
II.1 Faktor empirik Fb dan Fs ... 29
II.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda... 30
II.3 Hal-hal yang Perlu Dipertimbangkan untuk Penentuan Harga N... 32
II.4 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir... 33
II.5 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah ... 33
IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang ( CPT-5 ) ... 71
IV.2 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan data SPT (BH-2)... 72
IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer... 75 IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data (daily piling record)... 75 1V.5 Hasil pengujian PDA untuk tiang P127... 76
IV.6 Hasil pengujian PDA untuk tiang P184... 77
IV.7 Hasil pengujian PDA untuk tiang P289... 78
1V.8 Perhitungan beban tiang maksimum... 83
IV.9 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan faktor keamanan (Qa)... 91
IV.10Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang... 91
IV.12 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal berdasarkan data PDA test
dan data Manometer dengan faktor keamanan (FS) sebesar 2,5 ... .... 92
IV.13 Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang
berdasarkan data PDA test dan data Manometer ... .... 92
IV.14 Metode Los Angeles Group diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Dimensi Alat Sondir Mekanis……… 10
2.2 Tiang pancang kayu ... 15
2.3 Tiang pancang beton precast concrete pile ... 16
2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ... 17
2.5 Tiang pancang Cast in place pile ... 18
2.6 Tiang pancang baja ... 20
2.7 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus ... 42
2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan ... 44
2.9 Beban normal sentris pada kelompok tiang pancang ... 45
2.10 Beban normal eksentris pada kelompok tiang pancang ... 45
2.11 Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y... 46
2.12 Tiang ujung bebas pada tanah granuler ... 50
2.13 Tahanan Lateral ultimit tiang dalam tanah granuler ... 52
2.14 Tiang ujung jepit dalam tanah granuler ... 54
2.15 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang... 57
2.16 Daerah friksion pada kelompok tiang dari tampak samping... 57
2.17 Daerah friksion pada kelompok tiang dari tampak atas... 58
3.1 Peta kesampaian lokasi ... 63
3.3 Lokasi Titik Sondir dan Bore Hole ... 66
4.1 Perkiraan nilai qca (base) ... 67
4.2 Nilai qc (side) pada titik sondir 1 (CPT-5)... 68
4.3. Hasil analisa tekan CAPWAP untuk tiang P127 ... 79
4.4. Hasil analisa tekan CAPWAP untuk tiang P184 ... 80
DAFTAR NOTASI
JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm2)
PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm2)
JHL = Jumlah hambatan lekat (kg/cm)
Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang (ton)
Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang (ton)
Qs = Kapasitas tahanan kulit (ton)
qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas (kg/cm2)
Ab = Luas di ujung tiang (cm2)
f = Satuan tahanan kulit persatuan luas (kg/cm2)
As = Luas kulit tiang pancang (cm2)
qc = Perlawanan konus (kg/cm2)
Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi (ton)
α = Koefisien adhesi antara tanah dam tiang
Li = Panjang lapisan tanah (m)
Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan (ton)
Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang
Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang
N = Harga SPT lapangan
τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm²)
c = Kohesi tanah (kg/cm²)
σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm²)
p = Keliling tiang (m)
Ap = Luas Penampang Tiang (m²)
cu = Kohesi Undrained (kN/m²)
D = Diameter tiang. (cm)
N = Beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang pancang. (ton)
V = Resultant gaya-gaya normal yang bekerja secara sentris. (ton)
Qi = Beban aksial pada tiang ke-i. (ton)
V = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang. (ton)
Mx = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x. (tm)
My = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y. (tm)
n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group).
xi,yi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang nomor-i.
∑x2 = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang.
∑y2 = Jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang.
po = tekanan overburden efektif
φ’ = sudut gesek dalam efektif (º)
po = tekanan overburden vertical
c = kohesi
Eg = Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n’ = Jumlah tiang dalam satu baris
θ = Arc tg d/s, dalam derajat
s = Jarak pusat ke pusat tiang (m)
